Shumë botime dhe revista shkencore në kohët e fundit publikimi i artikujve për arritjet në fizikë dhe shkencëtarët modernë, dhe publikimet për fizikantët e së kaluarës janë të rralla. Ne do të dëshironim ta korrigjojmë këtë situatë dhe të kujtojmë një nga fizikantët e shquar të shekullit të kaluar, James Clerk Maxwell. Ky është një fizikan i famshëm anglez, babai i elektrodinamikës klasike, fizikës statistikore dhe shumë teorive të tjera, formulat fizike dhe shpikjet. Maxwell u bë themeluesi dhe drejtuesi i parë i Laboratorit Cavendish.
Siç e dini, Maxwell erdhi nga Edinburgu dhe lindi në 1831 në një familje fisnike, e cila kishte një lidhje me mbiemrin skocez Clerks of Penicuik. Fëmijëria e Maxwell kaloi në pasurinë Glenlar. Paraardhësit e James ishin politikanët, poetë, muzikantë dhe shkencëtarë. Ndoshta, prirja për shkencat është trashëguar prej tij.
James u rrit pa nënë (që kur ajo vdiq kur ai ishte 8 vjeç) nga një baba që kujdesej për djalin. Babai donte që djali i tij të studionte shkencat natyrore. James menjëherë ra në dashuri me teknologjinë dhe zhvilloi shpejt aftësitë praktike. Maksuelli i vogël i mori mësimet e para në shtëpi me këmbëngulje, pasi nuk i pëlqenin metodat e ashpra të edukimit që përdorte mësuesi. Trajnimi i mëtejshëm u zhvillua në një shkollë aristokratike, ku djali tregoi aftësi të mëdha matematikore. Maksuellit i pëlqente veçanërisht gjeometria.
Për shumë njerëz të mëdhenj, gjeometria dukej të ishte një shkencë e mahnitshme, dhe madje në moshën 12-vjeçare ai foli për një libër shkollor të gjeometrisë si një libër të shenjtë. Maksuellit e donte gjeometrinë, si dhe ndriçuesit e tjerë shkencorë, por ai kishte një marrëdhënie të keqe me shokët e shkollës. I dilnin vazhdimisht pseudonime fyese dhe një nga arsyet ishin veshjet e tij qesharake. Babai i Maxwell u konsiderua një person i çuditshëm dhe i bleu djalit të tij rroba që e bënin të buzëqeshte.
Maxwell tashmë në fëmijëri tregoi premtime të mëdha në fushën e shkencës. Në 1814 ai u dërgua për të studiuar në Edinburgh Grammar School, dhe në 1846 iu dha një medalje për merita në matematikë. Babai i tij ishte krenar për djalin e tij dhe iu dha mundësia të paraqiste një nga punimet shkencore të djalit të tij përpara bordit të Akademisë së Shkencave të Edinburgut. Kjo punë kishte të bënte me llogaritjet matematikore të figurave eliptike. Atëherë kjo vepër u quajt "Mbi vizatimin e ovaleve dhe mbi ovale me shumë marifete". Ajo u shkrua në 1846 dhe u botua për masat në 1851.
Maxwell filloi të studiojë intensivisht fizikën pasi u transferua në Universitetin e Edinburgut. Kalland, Forbes dhe të tjerë u bënë mësuesit e tij. Ata panë menjëherë te James një potencial të lartë intelektual dhe një dëshirë të parezistueshme për të studiuar fizikë. Para kësaj periudhe, Maxwell ishte marrë me degë të caktuara të fizikës dhe kishte studiuar optikë (ai i kushtoi shumë kohë polarizimit të dritës dhe unazave të Njutonit). Në këtë ai u ndihmua nga fizikani i famshëm William Nicol, i cili në një kohë shpiku prizmin.
Sigurisht, Maxwell nuk ishte i huaj për shkencat e tjera natyrore, dhe ai Vëmendje e veçantë kushtuar studimit të filozofisë, historisë së shkencës dhe estetikës.
Në 1850 ai hyri në Kembrixh, ku Njutoni kishte punuar dikur, dhe në 1854 mori gradën e tij akademike. Pas kësaj, hulumtimi i tij preku fushën e energjisë elektrike dhe instalimeve elektrike. Dhe në 1855 iu dha anëtarësimi në këshillin e Kolegjit Trinity.
Puna e parë e rëndësishme shkencore e Maxwell ishte On Lines of Force e Faraday, e cila u shfaq në 1855. Në një kohë, Boltzmann tha për artikullin e Maxwell se kjo punë ka një kuptim të thellë dhe tregon se sa me qëllim shkencëtari i ri i qaset punës shkencore. Boltzmann besonte se Maxwell jo vetëm që kuptonte çështjet e shkencës natyrore, por gjithashtu dha një kontribut të veçantë në fizikën teorike. Maxwell nënvizoi në artikullin e tij të gjitha tendencat në evolucionin e fizikës për dekadat e ardhshme. Më vonë, Kirchhoff, Mach dhe. dolën në të njëjtin përfundim.
Si u formua Laboratori Cavendish?
Pas përfundimit të studimeve në Kembrixh, James Maxwell mbeti këtu si mësues dhe në 1860 u bë anëtar i Shoqërisë Mbretërore të Londrës. Në të njëjtën kohë, ai u transferua në Londër, ku iu dha një pozicion si shef i departamentit të fizikës në King's College, Universiteti i Londrës. Ai punoi në këtë pozicion për 5 vjet.
Në 1871, Maxwell u kthye në Kembrixh dhe krijoi laboratorin e parë në Angli për kërkime në fushën e fizikës, i cili u quajt Laboratori Cavendish (për nder të Henry Cavendish). Zhvillimi i laboratorit, i cili është bërë një qendër e vërtetë kërkimin shkencor, Maxwell i kushtoi pjesën tjetër të jetës së tij.
Dihet pak për jetën e Maxwell, pasi ai nuk mbante shënime apo ditarë. Ai ishte një person modest dhe i turpshëm. Maxwell vdiq në moshën 48-vjeçare nga kanceri.
Cila është trashëgimia shkencore e James Maxwell?
Aktiviteti shkencor i Maksuellit mbuloi shumë fusha në fizikë: teori dukuritë elektromagnetike, teoria kinematike e gazeve, optika, teoria e elasticitetit dhe të tjera. Gjëja e parë që i interesoi James Maxwell ishte studimi dhe kryerja e kërkimeve në fiziologjinë dhe fizikën e vizionit me ngjyra.
Maxwell për herë të parë arriti të marrë një imazh me ngjyra, i cili u mor për shkak të projeksionit të njëkohshëm të gamës së kuqe, jeshile dhe blu. Me këtë, Maxwell i dëshmoi edhe një herë botës se imazhi me ngjyra i vizionit bazohet në një teori me tre komponentë. Ky zbulim shënoi fillimin e krijimit të fotografive me ngjyra. Në periudhën 1857-1859, Maxwell ishte në gjendje të hetonte stabilitetin e unazave të Saturnit. Teoria e tij thotë se unazat e Saturnit do të jenë të qëndrueshme vetëm në një kusht - palidhjen e grimcave ose trupave.
Nga viti 1855, Maxwell i kushtoi vëmendje të veçantë punës në fushën e elektrodinamikës. Ka disa punime shkencore të kësaj periudhe "Mbi linjat e forcës së Faradeit", "Për linjat fizike të forcës", "Traktat mbi elektricitetin dhe magnetizmin" dhe "Teoria dinamike e elektros". fushë magnetike».
Maxwell dhe teoria e fushës elektromagnetike.
Kur Maxwell filloi të studionte fenomenet elektrike dhe magnetike, shumë prej tyre tashmë ishin studiuar mirë. Ishte krijuar Ligji i Kulombit, Ligji i Amperit, u vërtetua gjithashtu se ndërveprimet magnetike lidhen me veprimin e ngarkesave elektrike. Shumë shkencëtarë të asaj kohe ishin përkrahës të teorisë me rreze të gjatë, e cila thotë se ndërveprimi ndodh në çast dhe në hapësirën boshe.
Rolin kryesor në teorinë e veprimit me rreze të shkurtër e luajtën studimet e Michael Faraday (vitet 30 të shekullit të 19-të). Faraday argumentoi se natyra e ngarkesës elektrike bazohet në fushën elektrike përreth. Fusha e një ngarkese është e lidhur me atë fqinje në dy drejtime. Rrymat ndërveprojnë me ndihmën e një fushe magnetike. Magnetike dhe fushat elektrike sipas Faradeit janë përshkruar prej tij në formë linjat e forcës, të cilat janë linja elastike në një mjedis hipotetik - në eter.
Maxwell mbështeti teorinë e Faradeit për ekzistencën e fushave elektromagnetike, domethënë, ai ishte një mbështetës i proceseve në zhvillim rreth ngarkesës dhe rrymës.
Maxwell shpjegoi idetë e Faradeit në një formë matematikore, të cilën fizika i nevojitej vërtet. Me prezantimin e konceptit të fushës, ligjet e Kulombit dhe Amperit u bënë më bindës dhe thellësisht kuptimplotë. Në konceptin e induksionit elektromagnetik, Maxwell ishte në gjendje të merrte në konsideratë vetitë e vetë fushës. Nën ndikimin e një fushe magnetike alternative në hapësirën boshe, fushe elektrike me vija të mbyllura të forcës. Ky fenomen quhet fushë elektrike vorbull.
Zbulimi tjetër i Maxwell ishte se një fushë elektrike alternative mund të gjeneronte një fushë magnetike, shumë si një rrymë elektrike e zakonshme. Kjo teori u quajt hipoteza e rrymës së zhvendosjes. Në të ardhmen, Maxwell shprehu sjelljen e fushave elektromagnetike në ekuacionet e tij.
Referenca. Ekuacionet e Maxwell-it janë ekuacione që përshkruajnë fenomene elektromagnetike në media të ndryshme dhe hapësirën vakum, dhe gjithashtu i referohen elektrodinamikës makroskopike klasike. Ky është një përfundim logjik i nxjerrë nga eksperimentet e bazuara në ligjet e fenomeneve elektrike dhe magnetike.
Përfundimi kryesor i ekuacioneve të Maksuellit është fundshmëria e përhapjes së ndërveprimeve elektrike dhe magnetike, e cila kufizoi teorinë e ndërveprimit me rreze të shkurtër dhe teorinë e ndërveprimit me rreze të gjatë. Karakteristikat e shpejtësisë i afroheshin shpejtësisë së dritës 300,000 km/s. Kjo i dha Maxwell-it arsye për të argumentuar se drita është një fenomen i lidhur me veprimin valët elektromagnetike.
Teoria molekulare-kinetike e gazeve të Maksuellit.
Maxwell kontribuoi në studimin e teorisë kinetike molekulare (tani kjo shkencë quhet mekanika statistikore). Maxwell ishte i pari që doli me idenë e natyrës statistikore të ligjeve të natyrës. Ai krijoi ligjin e shpërndarjes së molekulave sipas shpejtësive, dhe gjithashtu arriti të llogarisë viskozitetin e gazrave në lidhje me treguesit e shpejtësisë dhe rrugën mesatare të lirë të molekulave të gazit. Gjithashtu, falë punës së Maxwell-it, ne kemi një sërë marrëdhëniesh termodinamike.
Referenca. Shpërndarja Maxwell është një teori e shpërndarjes së shpejtësisë së molekulave të një sistemi në kushtet e ekuilibrit termodinamik. Ekuilibri termodinamik është kushti për lëvizjen përkthimore të molekulave të përshkruara nga ligjet e dinamikës klasike.
Maxwell kishte shumë punimet shkencore që u botuan: "Teoria e nxehtësisë", "Materia dhe lëvizja", "Elektriciteti në një paraqitje elementare" e të tjera. Maxwell jo vetëm që e zhvendosi shkencën në atë periudhë, por ishte gjithashtu i interesuar për historinë e saj. Dikur ai arriti të botojë veprat e G. Cavendish, të cilat i plotësoi me komentet e tij.
Çfarë do të kujtojë bota për James Clerk Maxwell?
Maxwell udhëhoqi punë aktive në studimin e fushave elektromagnetike. Teoria e tij e ekzistencës së tyre nuk mori njohje në mbarë botën vetëm një dekadë pas vdekjes së tij.
Maksuelli ishte i pari që klasifikoi lëndën dhe caktoi ligjet e veta për secilën, të cilat nuk u reduktuan në ligjet e mekanikës Njutoniane.
Shumë shkencëtarë kanë shkruar për Maxwell. Fizikani R. Feynman tha për të se Maxwell, i cili zbuloi ligjet e elektrodinamikës, shikoi shekujt në të ardhmen.
Epilogu. James Clerk Maxwell vdiq më 5 nëntor 1879 në Kembrixh. Ai u varros në një fshat të vogël skocez pranë kishës së tij të preferuar, e cila ndodhet jo shumë larg nga pasuria e tij familjare.
James Maxwell (1831-1879).
James Clerk Maxwell lindi në Edinburg më 13 qershor 1831. Menjëherë pas lindjes së djalit, prindërit e tij e çuan në pasurinë e tyre Glenlar. Që nga ajo kohë, "strofulla në një grykë të ngushtë" ka hyrë fort në jetën e Maxwell. Këtu jetuan dhe vdiqën prindërit e tij, këtu jetoi dhe u varros për një kohë të gjatë.
Kur James ishte tetë vjeç, fatkeqësia erdhi në shtëpi: nëna e tij u sëmur rëndë dhe së shpejti vdiq. Tani i vetmi edukator i James ishte babai i tij, ndaj të cilit ai mbajti një ndjenjë dashurie dhe miqësie të butë për pjesën tjetër të jetës së tij. John Maxwell nuk ishte vetëm babai dhe edukatori i djalit të tij, por edhe shoku i tij më besnik.
Së shpejti erdhi koha kur djali duhej të fillonte të studionte. Në fillim, mësuesit ishin të ftuar në shtëpi. Por mësuesit e shtëpisë skoceze ishin po aq të vrazhdë dhe injorantë sa edhe kolegët e tyre anglezë, të përshkruar me një sarkazëm dhe urrejtje të tillë nga Dickens. Prandaj, u vendos që të dërgohej James në një shkollë të re, e cila mbante emrin me zë të lartë të Akademisë së Edinburgut.
Djali u tërhoq gradualisht në jeta shkollore. Ai u interesua më shumë për mësimet. I pëlqente veçanërisht gjeometria. Ajo mbeti një nga hobi më të fortë të Maxwell për pjesën tjetër të jetës së tij. Imazhet dhe modelet gjeometrike luajtën një rol të madh në punën e tij shkencore. Filloi me të mënyrë shkencore Maxwell.
Maxwell u diplomua nga akademia në një nga diplomimet e para. Pas ndarjes me shkollën e dashur, ai kompozoi himnin e Akademisë së Edinburgut, i cili u këndua në unison dhe me entuziazëm nga nxënësit e saj. Tani dyert e Universitetit të Edinburgut ishin hapur para tij.
Si student, Maxwell kreu kërkime serioze mbi teorinë e elasticitetit, e cila u vlerësua shumë nga specialistët. Dhe tani ai u përball me pyetjen e perspektivës së studimeve të tij të mëtejshme në Kembrixh.
E themeluar në 1284, St. Peter's (Peterhouse), dhe më i famshmi është Kolegji i St. Kolegji Trinity (Trinity College), i themeluar në 1546. Lavdia e këtij kolegji u krijua nga nxënësi i tij i famshëm Isaac Newton. Peterhouse dhe Trinity College ishin me radhë qëndrimi i të riut Maxwell në Kembrixh. Pas një qëndrimi të shkurtër në Peterhouse, Maxwell u transferua në Trinity College.
Vëllimi i njohurive të Maksuellit, fuqia e intelektit të tij dhe pavarësia e mendimit e lejuan atë të arrinte një vend të lartë në lirimin e tij. Ai zuri vendin e dytë.
Bachelor i ri u la në Trinity College si mësues. Por ai ishte i shqetësuar për problemet shkencore. Përveç magjepsjes së tij të vjetër me gjeometrinë dhe problemin e ngjyrave, të cilat ai filloi të studionte që në vitin 1852, Maxwell u interesua për energjinë elektrike.
Më 20 shkurt 1854, Maxwell informon Thomson për qëllimin e tij për të "sulmuar energjinë elektrike". Rezultati i "sulmit" ishte eseja "Mbi linjat e forcës së Faradeit" - e para nga tre veprat kryesore të Maxwell kushtuar studimit të fushës elektromagnetike. Fjala "fushë" u shfaq për herë të parë në të njëjtën letër drejtuar Tomsonit, por as në këtë dhe as në një vepër të mëvonshme mbi linjat e forcës. Maxwell nuk e përdor atë. Ky koncept rishfaqet vetëm në vitin 1864 në veprën "Teoria dinamike e fushës elektromagnetike".
Në vjeshtën e 1856 Maxwell mori postin e profesorit të filozofisë natyrore në Kolegjin Marischal, Aberdeen. Departamenti i Filozofisë Natyrore, domethënë Departamenti i Fizikës në Aberdeen, nuk ekzistonte përpara Maksuellit, dhe profesori i ri duhej të organizonte një edukim dhe punë shkencore në fizikë.
Qëndrimi në Aberdeen u shënua ngjarje e rëndësishme dhe në jetën personale të Maxwell: ai u martua me vajzën e kreut të Kolegjit Marischal, Daniel Dewar, Katherine Mary Dewar. Kjo ngjarje ndodhi në vitin 1858. Që nga ajo kohë e deri në fund të jetës së tyre, Maxwells kaluan jetën e tyre rrugën e jetës dorë për dore.
Në 1857-1859, shkencëtari kreu llogaritjet e tij të lëvizjes së unazave të Saturnit. Ai tregoi se unaza e lëngshme gjatë rrotullimit do të shkatërrohet nga valët që dalin në të dhe do të shpërthejë në satelitë të veçantë. Maxwell konsideroi lëvizjen e një numri të kufizuar satelitësh të tillë. Hulumtimi më i vështirë matematikor i solli atij çmimin Adams dhe famën si matematikan i klasit të parë. Eseja e çmuar u botua në 1859 nga Universiteti i Kembrixhit.
Nga studimi i unazave të Saturnit, ishte krejt e natyrshme të kalonim në shqyrtimin e lëvizjeve të molekulave të gazit. Periudha Aberdeen e jetës së Maxwell përfundoi me fjalimin e tij në mbledhjen e Shoqatës Britanike në 1859 me një raport "Mbi teorinë dinamike të gazeve". Ky dokument shënoi fillimin e kërkimeve shumëvjeçare të frytshme të Maxwell në fushën e teorisë kinetike të gazeve dhe fizikës statistikore.
Meqenëse departamenti ku punonte Maxwell ishte i mbyllur, shkencëtari duhej të kërkonte Punë e re. Në 1860, Maxwell u zgjodh profesor i filozofisë natyrore në King's College në Londër.
Periudha e Londrës u shënua nga botimi i një artikulli të madh "Shpjegime për Teorinë Dinamike të Gazeve", i cili u botua në revistën kryesore angleze të fizikës, "Philosophical Journal", në 1860. Me këtë artikull, Maxwell dha një kontribut të madh në një degë të re të fizikës teorike - fizikën statistikore. Themeluesit e fizikës statistikore në formën e saj klasike janë Maxwell, Boltzmann dhe Gibbs.
Maxwells kaluan verën e vitit 1860 në pasurinë e familjes Glenlar përpara fillimit të semestrit të vjeshtës në Londër. Sidoqoftë, Maxwell nuk arriti të pushonte dhe të fitonte forcë. Ai u sëmur me lisë në një formë të rëndë. Mjekët kishin frikë për jetën e tij. Por guximi dhe durimi i jashtëzakonshëm i Katerinës, e cila ishte e përkushtuar ndaj tij, e cila bëri gjithçka për të larguar burrin e saj të sëmurë, i ndihmoi ata të mposhtin sëmundje e tmerrshme. Një provë kaq e vështirë filloi jetën e tij në Londër. Gjatë kësaj periudhe të jetës së tij, Maxwell botoi një artikull të madh mbi ngjyrat, si dhe veprën "Shpjegime të teorisë dinamike të gazeve". Por puna kryesore e jetës së tij iu kushtua teorisë së energjisë elektrike.
Ai boton dy vepra kryesore mbi teorinë e fushës elektromagnetike që krijoi: "Mbi linjat fizike të forcës" (1861-1862) dhe "Teoria dinamike e fushës elektromagnetike" (1864-1865). Për dhjetë vjet, Maxwell është rritur në një shkencëtar të shquar, krijues i teorisë themelore të fenomeneve elektromagnetike, e cila, së bashku me mekanikën, termodinamikën dhe fizikën statistikore, është bërë një nga themelet e fizikës teorike klasike.
Gjatë të njëjtës periudhë të jetës së tij, Maxwell filloi punën në matjet elektrike. Ai ishte veçanërisht i interesuar për sistemi racional njësitë elektrike, pasi teoria elektromagnetike e dritës që ai krijoi bazohej vetëm në koincidencën e raportit të njësive elektrostatike dhe elektromagnetike të energjisë elektrike me shpejtësinë e dritës. Është krejt e natyrshme që ai u bë një nga anëtarët aktivë të “Komisionit të Njësive” të Shoqatës Britanike. Përveç kësaj, Maxwell e kuptoi thellë lidhjen e ngushtë midis shkencës dhe teknologjisë, rëndësinë e këtij bashkimi si për përparimin e shkencës ashtu edhe për përparimin teknik. Prandaj, nga vitet gjashtëdhjetë e deri në fund të jetës së tij, ai punoi pa u lodhur në fushën e matjeve elektrike.
Jeta stresuese në Londër kishte ndikuar në shëndetin e Maxwell dhe gruas së tij, dhe ata vendosën të jetonin në pronën e tyre familjare në Glenlar. Ky vendim u bë i pashmangshëm pas sëmundjes së rëndë të Maxwell në fund të pushimeve të tij verore në 1865, të cilat ai i kaloi si zakonisht në pasurinë e tij. Maxwell la shërbimin në Londër dhe jetoi për pesë vjet (nga 1866 deri në 1871) në Glenlare, duke udhëtuar herë pas here në Kembrixh për ekzaminime dhe vetëm në 1867, me këshillën e mjekëve, ai udhëtoi për në Itali. Duke qenë i angazhuar në çështjet ekonomike në Glenlar, Maxwell nuk u largua nga studimet shkencore. Ai punoi shumë në veprën kryesore të jetës së tij, "Një traktat mbi energjinë elektrike dhe magnetizmin", shkroi librin "Teoria e nxehtësisë", punë e rëndësishme rreth rregullatorëve, një numër artikujsh mbi teorinë kinetike të gazeve, morën pjesë në takimet e Shoqatës Britanike. jetë krijuese Maksuelli në fshat vazhdoi po aq intensivisht sa në qytetin universitar.
Në 1871, Maxwell botoi Teorinë e nxehtësisë në Londër. Ky libër shkollor ka qenë shumë i njohur. Shkencëtari shkroi se qëllimi i librit të tij "Teoria e nxehtësisë" ishte të paraqiste doktrinën e nxehtësisë "në sekuencën në të cilën ajo u zhvillua".
Menjëherë pas botimit të Theory of Heat, Maxwell mori një ofertë për të marrë katedrën e sapoorganizuar të fizikës eksperimentale në Kembrixh. Ai ra dakord dhe më 8 mars 1871 u emërua profesor Cavendish në Universitetin e Kembrixhit.
Në 1873, u botuan Traktati mbi Elektricitetin dhe Magnetizmin (në dy vëllime) dhe libri Matter and Motion.
"Materia dhe Lëvizja" është një libër i vogël kushtuar prezantimit të bazave të mekanikës.
"Traktat mbi energjinë elektrike dhe magnetizmin" - vepra kryesore e Maxwell dhe kulmi i punës së tij shkencore. Në të, ai përmblodhi rezultatet e punës shumëvjeçare mbi elektromagnetizmin, e cila filloi që në fillim të 1854. Parathënia e "Traktatit" mban datën 1 shkurt 1873. Nëntëmbëdhjetë vjet Maxwell punoi në punën e tij themelore!
Maxwell rishikoi të gjithë njohuritë mbi elektricitetin dhe magnetizmin e kohës së tij, duke filluar me faktet themelore të elektrostatikës dhe duke përfunduar me teorinë elektromagnetike të dritës që ai krijoi. Ai përmblodhi luftën midis teorive të veprimit me rreze të gjatë dhe veprimit me rreze të shkurtër, e cila filloi gjatë jetës së Njutonit, duke ia kushtuar kapitullin e fundit të librit të tij shqyrtimit të teorive të veprimit në distancë. Maxwell nuk foli hapur kundër teorive të energjisë elektrike që ekzistonin para tij; ai e paraqiti konceptin e Faradeit si të barabartë me teoritë mbizotëruese, por e gjithë fryma e librit të tij, qasja e tij ndaj analizës së fenomeneve elektromagnetike, ishte aq e re dhe e pazakontë sa bashkëkohësit refuzuan ta kuptonin librin.
Në parathënien e famshme të Traktatit, Maxwell e karakterizon qëllimin e punës së tij si vijon: të përshkruajë më të rëndësishmet nga fenomenet elektromagnetike, të tregojë se si mund të maten ato dhe "të gjurmojë marrëdhëniet matematikore midis madhësive të matura". Ai tregon se do të përpiqet “sa të jetë e mundur të hedhë dritë mbi lidhjen ndërmjet formës matematikore të kësaj teorie dhe dinamikës së përgjithshme, në mënyrë që të përgatitet deri diku për përcaktimin e atyre ligjeve dinamike, ndër të cilat duhet të shikojmë për ilustrime ose shpjegime të dukurive elektromagnetike."
Maxwell i konsideron ligjet e mekanikës si ligjet bazë të natyrës. Nuk është rastësi që, pra, si një premisë themelore për ekuacionet e tij themelore të teorisë elektromagnetike, ai parashtron dispozitat themelore të dinamikës. Por në të njëjtën kohë, Maxwell kupton se teoria e fenomeneve elektromagnetike është një teori cilësisht e re, jo e reduktueshme në mekanikë, megjithëse mekanika lehtëson depërtimin në këtë fushë të re të fenomeneve natyrore.
Konkluzionet kryesore të Maxwell-it përfundojnë në sa vijon: një fushë magnetike e alternuar e ngacmuar nga një rrymë në ndryshim krijon një fushë elektrike në hapësirën përreth, e cila nga ana tjetër ngacmon një fushë magnetike, etj. Ndryshimi i fushave elektrike dhe magnetike, duke gjeneruar reciprokisht njëra-tjetrën, formojnë një Fusha e vetme elektromagnetike e alternuar është një valë elektromagnetike.
Ai nxori ekuacione që tregojnë se fusha magnetike e krijuar nga një burim aktual përhapet prej saj me shpejtësi konstante. Pasi lind, fusha elektromagnetike përhapet në hapësirë me shpejtësinë e dritës prej 300,000 km/s, duke zënë një vëllim gjithnjë e më të madh. D. Maxwell argumentoi se valët e dritës janë të së njëjtës natyrë si valët që lindin rreth një teli në të cilin ka një ndryshore elektricitet. Ato ndryshojnë nga njëri-tjetri vetëm në gjatësi. Gjatësi vale shumë të shkurtra është drita e dukshme.
Më 1874, ai fillon një vepër të madhe historike: studimin e trashëgimisë shkencore të shkencëtarit të shekullit të tetëmbëdhjetë Henry Cavendish dhe e përgatit atë për botim. Pas hulumtimit të Maxwell-it, u bë e qartë se shumë kohë përpara Faradeit, Cavendish zbuloi ndikimin e një dielektrike në madhësinë e kapacitetit elektrik dhe 15 vjet përpara se Kulombi të zbulonte ligjin e ndërveprimeve elektrike.
Punimet e Cavendish mbi energjinë elektrike, duke përshkruar eksperimentet, morën një vëllim të madh, të botuara në 1879 me titullin "Papers on Electricity of the Honorable Henry Cavendish". Ky ishte libri i fundit i Maxwell i botuar gjatë jetës së tij. Më 5 nëntor 1879, ai vdiq në Kembrixh.
(1831-1879) Fizikan anglez, krijues i teorisë së fushës elektromagnetike
James Clerk Maxwell lindi në 1831 në një familje të pasur fisnike që i përkiste familjes fisnike dhe të vjetër skoceze të nëpunësve. Babai i tij, John Clerk, i cili adoptoi mbiemrin Maxwell, ishte një avokat. Ai tregoi interes i madh për shkencat natyrore, ishte një njeri me interesa kulturore të gjithanshme, një udhëtar, shpikës dhe shkencëtar. James e kaloi fëmijërinë e tij në Glenlar, një cep piktoresk i vendosur disa milje larg Detit Irlandez.
James ishte shumë i dhënë pas ripërpunimit të gjërave, përmirësimit të dizajnit të tyre, punimit, vizatimit, thurjes dhe qëndisjes. Kureshtja e tij e natyrshme dhe prirja për soditje të vetmuar u kuptuan plotësisht nga familja e tij dhe veçanërisht nga babai i tij. Xhejms e mbajti miqësinë me të atin gjatë gjithë jetës së tij dhe, si i rritur, do të thotë se suksesi më i madh në jetë është të kesh prindër të sjellshëm dhe të mençur. Djali humbi nënën e tij herët: në 1839 ajo vdiq pa iu nënshtruar një operacioni të madh.
Në 1841, në moshën 10 vjeç, James hyri në Akademinë e Edinburgut - i mesëm institucion arsimor lloji i gjimnazit klasik. Deri në klasën e pestë ka studiuar pa shumë interes, ka qenë shumë i sëmurë. Në klasën e pestë, djali u interesua për gjeometrinë, filloi të bënte modele të trupave gjeometrikë dhe të dilte me metodat e tij për zgjidhjen e problemeve. Në 1846, kur ai nuk ishte as 15 vjeç, ai shkroi veprën e tij të parë shkencore - "Mbi vizatimin e ovaleve dhe mbi ovale me shumë hile", e cila u botua më pas në punimet e Shoqërisë Mbretërore të Edinburgut. Kjo vepër rinore hap një koleksion me dy vëllime të artikujve shkencorë të Maxwell.
Në vitin 1847, pa mbaruar shkollën e mesme, ai hyri në Universitetin e Edinburgut. Në këtë kohë, James u interesua për eksperimente në optikë, kimi, magnetizëm dhe bëri shumë fizikë dhe matematikë. Në 1850, ai u dha një raport anëtarëve të Shoqërisë Mbretërore "Mbi ekuilibrin e trupave elastikë", në të cilin ai vërtetoi një teoremë të njohur të quajtur "teorema e Maxwell".
Në 1850, James u transferua në Universitetin e Kembrixhit, në Kolegjin e famshëm Trinity, ku dikur kishte studiuar Isak Njutoni. Një rol të rëndësishëm në formimin e botëkuptimit shkencor burrë i ri luajti komunikimin e tij me shkencëtarët e kolegjit, kryesisht me George Stokes dhe William Thomson (Kelvin). Një studim i mundimshëm i punës së Michael Faraday mbi energjinë elektrike hapi rrugën për kërkimin e tij të mëtejshëm.
Në 1854, Maxwell u diplomua në Universitetin e Kembrixhit, duke marrë një çmim të dytë - Çmimin Smith, i dhënë për fitimin e provimit më të vështirë matematikor. Ai humbi çmimin e parë për Raus, mekanikun dhe matematikanin e ardhshëm të famshëm. Menjëherë pas diplomimit, ai filloi të jepte mësim në Kolegjin Trinity. Maxwell jep leksione mbi hidraulikën dhe optikën dhe bën kërkime mbi teorinë e ngjyrave. Në 1855, ai dërgoi një raport "Eksperimente me ngjyra" në Shoqërinë Mbretërore të Edinburgut, duke zhvilluar një teori të vizionit të ngjyrave. Siç dëshmuan bashkëkohësit, James Maxwell nuk ishte një mësues i shkëlqyer, por ai i trajtoi detyrat e tij pedagogjike me shumë ndërgjegje. Pasioni i tij i vërtetë ishte kërkimi shkencor.
Në këtë kohë, ai kishte zgjuar interesin për problemet e elektricitetit dhe magnetizmit, dhe në 1855-1856 ai përfundoi punën e tij të parë në këtë fushë - "Mbi linjat e forcës së Faradeit". Ajo tashmë përshkruan tiparet kryesore të veprës së tij të madhe të ardhshme. Që nga viti 1855, shkencëtari ka qenë anëtar i Shoqërisë Mbretërore të Edinburgut.
Në 1856, profesor J. Maxwell shkoi për të punuar në Departamentin e Filozofisë Natyrore në Universitetin e Aberdeen në Skoci, ku qëndroi deri në 1860. Në vitin 1857 ai i dërgoi Michael Faraday-it punimin e tij mbi elektromagnetizmin, i cili e preku shumë. Faraday ishte i mahnitur nga fuqia e talentit të shkencëtarit të ri. Gjatë kësaj periudhe, Maxwell, paralelisht me problemet e elektromagnetizmit, zgjidhte probleme shkencore në fusha të tjera. Ai merr pjesë në konkursin e Universitetit të Kembrixhit për qëndrueshmërinë e unazave të Saturnit dhe paraqet në konkurs veprën "Mbi qëndrueshmërinë e unazave të Saturnit", në të cilën tregon se unazat nuk janë të ngurta apo të lëngshme, por janë një tufë meteorësh. Kjo punë është quajtur një nga aplikimet më të mëdha të matematikës dhe shkencëtari mori një çmim nderi Adams.
James Maxwell është një nga krijuesit e teorisë kinetike të gazeve. Në 1859, ai vendosi një ligj statistikor për shpërndarjen e molekulave të gazit në një gjendje të ekuilibrit termik mbi shpejtësitë, i cili u quajt shpërndarja e Maxwell.
Nga 1860 deri në 1865 Maxwell ishte profesor i fizikës në King's College, Universiteti i Londrës. Këtu ai takoi për herë të parë idhullin e tij - Michael Faraday, i cili tashmë ishte i moshuar dhe i sëmurë.
Zgjedhja e J. Maxwell në 1861 si anëtar i Shoqërisë Mbretërore në Londër ishte një njohje e rëndësisë së punimeve të tij shkencore, ndër të cilat duhen shënuar dy artikuj të rëndësishëm mbi elektromagnetizmin: "Për linjat fizike të forcës" (1861-1862). ) dhe "Teoria dinamike e fushës elektromagnetike" (1864-1862). 1865). AT puna e fundit paraqitet teoria e fushës elektromagnetike, të cilën e formuloi në formën e një sistemi prej disa ekuacionesh - ekuacionet e Maksuellit, duke shprehur të gjitha ligjet bazë të dukurive elektromagnetike. Ai gjithashtu jep një ide të dritës si valë elektromagnetike.
1 Teoria e fushës elektromagnetike është arritja më e madhe shkencore e James Maxwell, ajo shënoi fillimin e një faze të re në fizikë. Shumica e shkencëtarëve e vlerësuan shumë teorinë e Maxwell, i cili u bë një nga fizikantët kryesorë në botë.
Në vitin 1865 ai pësoi një aksident gjatë kalërimit. Transferimi sëmundje serioze, ai la departamentin në Universitetin e Londrës dhe u transferua në vendlindjen e tij Glenlar, në pasurinë e tij, ku për gjashtë vjet (deri në 1871) vazhdoi kërkimet mbi teorinë e elektromagnetizmit dhe nxehtësisë. Rezultatet e punës së tij u botuan në 1871 në Theory of Heat.
Në 1871, në kurriz të një pasardhësi të shkencëtarit të famshëm anglez të shekullit të 18-të, Henry Cavendish - Duka i Cavendish - u krijua Departamenti i Fizikës Eksperimentale në Universitetin e Kembrixhit, profesori i parë i të cilit ishte Maxwell. Së bashku me karrigen ai mori edhe laboratorin, ndërtimi i të cilit sapo kishte filluar nën mbikëqyrjen dhe drejtimin e tij. Ishte Laboratori i ardhshëm i famshëm Cavendish - një qendër shkencore dhe kërkimore, e cila më vonë u bë e famshme në të gjithë botën. Më 16 qershor 1874 u bë inaugurimi i Laboratorit Cavendish, të cilin Maxwell e drejtoi deri në fund të jetës së tij. Më pas, ajo u drejtua nga J. Rayleigh, D. D. Gomson, E. Rutherford, W. Bragg.
James Maxwell ishte një drejtues i shkëlqyer i laboratorit dhe kishte autoritet të padiskutueshëm midis stafit. Ai shquhej për thjeshtësi të madhe, butësi dhe sinqeritet në marrëdhëniet me njerëzit, ishte gjithmonë parimor dhe aktiv, e vlerësonte dhe e donte humorin.
Në Cavendish, Maxwell bëri një punë të madhe shkencore dhe pedagogjike. Në vitin 1873, u botua "Traktat mbi energjinë elektrike dhe magnetizmin", duke përmbledhur kërkimet e tij në këtë fushë dhe duke u bërë kulmi i punës së tij shkencore. Ai i kushtoi tetë vjet Traktatit dhe pesë vitet e fundit të jetës së tij ia kushtoi përpunimit dhe botimit të veprave të pabotuara të Henry Cavendish, pas të cilit u emërua laboratori. Maxwell botoi dy vëllime të mëdha të veprave të Cavendish me komentet e tij në 1879.
Ai kurrë nuk tregoi egoizëm dhe pakënaqësi, nuk u përpoq për famë dhe gjithmonë pranoi me qetësi kritikat që i drejtoheshin. Shokët e tij kanë qenë gjithmonë vetëkontroll dhe qëndrueshmëri. Edhe kur u sëmur rëndë dhe përjetoi dhimbje torturuese, ai qëndronte i ekuilibruar dhe i qetë. Shkencëtari e pranoi me guxim fjalët e mjekut se nuk i kishte mbetur më shumë se një muaj jetë.
James Clerk Maxwell vdiq më 5 nëntor 1879 nga kanceri në moshën dyzet e tetë vjeç. Mjeku që e trajtoi shkruan në kujtimet e tij se James e duroi me guxim sëmundjen. Ai përjetoi dhimbje të pabesueshme, por askush nga ata rreth tij nuk e dinte as për këtë. Deri në vdekjen e tij, ai mendoi qartë dhe qartë, plotësisht i vetëdijshëm për vdekjen e tij të afërt dhe duke ruajtur qetësinë e plotë.
MAXWELL (Maxwell) James Clerk ( Nëpunës) (1831-79), fizikan anglez, krijues i elektrodinamikës klasike, një nga themeluesit e fizikës statistikore, organizator dhe drejtor i parë (që nga viti 1871) i Laboratorit Cavendish. Duke zhvilluar idetë e M. Faradeit, ai krijoi teorinë e fushës elektromagnetike (ekuacionet e Maxwell-it); prezantoi konceptin e rrymës së zhvendosjes, parashikoi ekzistencën e valëve elektromagnetike, parashtroi idenë e natyrës elektromagnetike të dritës. Krijoi një shpërndarje statistikore me emrin e tij. Hulumtoi viskozitetin, difuzionin dhe përçueshmërinë termike të gazeve. Ai tregoi se unazat e Saturnit përbëhen nga trupa të veçantë. Punime mbi vizionin e ngjyrave dhe kolorimetrinë (disku i Maxwell-it), optikën (efekti i Maxwell-it), teoria e elasticitetit (teorema e Maxwell-it, diagrami i Maksuellit-Kremonës), termodinamika, historia e fizikës etj.
MAXWELL (Maxwell) James Clerk (13 qershor 1831, Edinburg - 5 nëntor 1879, Kembrixh), fizikan anglez, krijues i elektrodinamikës klasike, një nga themeluesit e fizikës statistikore, themeluesi i një prej më të mëdhenjve në botë. qendrave shkencore fundi i 19-të - herët. Shekulli 20 - Laboratori Cavendish; krijoi teorinë e fushës elektromagnetike, parashikoi ekzistencën e valëve elektromagnetike, parashtroi idenë e natyrës elektromagnetike të dritës, vendosi ligjin e parë statistikor - ligjin e shpërndarjes së molekulave sipas shpejtësisë, të quajtur pas tij.
Një familje. Vite studimi
Maxwell ishte djali i vetëm i fisnikut dhe avokatit skocez John Clerk, i cili, pasi kishte trashëguar pasurinë e gruas së një të afërmi, nee Maxwell, ia shtoi këtë emër mbiemrit të familjes së tij. Pas lindjes së djalit të tyre, familja u zhvendos në Skocinë e Jugut, në pronën e tyre Glenlar ("Strehë në luginë"), ku djali kaloi fëmijërinë e tij. Në 1841, babai i tij dërgoi James në një shkollë të quajtur Edinburgh Academy. Këtu, në moshën 15-vjeçare, Maxwell shkroi artikullin e tij të parë shkencor "Mbi vizatimin e ovaleve". Në 1847 ai hyri në Universitetin e Edinburgut, ku studioi për tre vjet, dhe në 1850 u transferua në Universitetin e Kembrixhit, nga i cili u diplomua në 1854. Në këtë kohë, Maxwell ishte një matematikan i klasit të parë me shkëlqyeshëm intuita e zhvilluar fizikës.
Krijimi i Laboratorit Cavendish. Punë mësimore
Pas diplomimit, Maxwell u la në Kembrixh për punë mësimore. Në 1856 ai mori një post profesori në Kolegjin Marishall në Universitetin e Aberdeen (Skoci). Në 1860 ai u zgjodh anëtar i Shoqërisë Mbretërore të Londrës. Në të njëjtin vit ai u transferua në Londër, duke pranuar një ofertë për të marrë postin e kreut të departamentit të fizikës në King's College, Universiteti i Londrës, ku punoi deri në 1865.
Pas kthimit në Universitetin e Kembrixhit në 1871, Maxwell organizoi dhe drejtoi laboratorin e parë të pajisur posaçërisht në Mbretërinë e Bashkuar për eksperimente fizike, i njohur si Laboratori Cavendish (sipas shkencëtarit anglez G. Cavendish). Formimi i këtij laboratori, i cili në kapërcyell të shekujve 19-20. u kthye në një nga qendrat më të mëdha të shkencës botërore, të përkushtuar nga Maxwell vitet e fundit jetën e vet.
Dihet pak për jetën e Maxwell. I turpshëm, modest, ai u përpoq të jetonte në vetmi; nuk mbante ditarë. Maxwell u martua në 1858, por jeta familjare, me sa duket, doli pa sukses, e përkeqësoi mosshoqërueshmërinë e tij, e largoi atë nga miqtë e tij të mëparshëm. Ekziston një supozim se shumë materiale të rëndësishme për jetën e Maksuellit u humbën gjatë zjarrit të vitit 1929 në shtëpinë e tij në Glenlar, 50 vjet pas vdekjes së tij. Ai vdiq nga kanceri në moshën 48-vjeçare.
Veprimtari shkencore
Shtrirja jashtëzakonisht e gjerë e interesave shkencore të Maxwell-it përfshinte teorinë e fenomeneve elektromagnetike, teorinë kinetike të gazeve, optikën, teorinë e elasticitetit dhe shumë më tepër. Një nga punët e tij të para ishte kërkimi mbi fiziologjinë dhe fizikën e vizionit të ngjyrave dhe kolorimetrisë, i filluar në 1852. Në 1861, Maxwell për herë të parë mori një imazh me ngjyra duke projektuar transparenca të kuqe, jeshile dhe blu në një ekran në të njëjtën kohë. Kjo vërtetoi vlefshmërinë e teorisë me tre komponentë të vizionit dhe përshkroi mënyrat për të krijuar një fotografi me ngjyra. Në veprat e viteve 1857-59, Maxwell hulumtoi teorikisht stabilitetin e unazave të Saturnit dhe tregoi se unazat e Saturnit mund të jenë të qëndrueshme vetëm nëse përbëhen nga grimca (trupa) të palidhura.
Në 1855 Maxwell filloi një cikël të punimeve të tij kryesore mbi elektrodinamikën. U botuan artikujt "Për linjat e fushës Faraday" (1855-56), "Për linjat e fushës fizike" (1861-62) dhe "Teoria dinamike e fushës elektromagnetike" (1869). Hulumtimi u përfundua me botimin e monografisë me dy vëllime Traktati mbi energjinë elektrike dhe magnetizmin (1873).
Krijimi i teorisë së fushës elektromagnetike
Kur Maxwell filloi të hulumtonte fenomenet elektrike dhe magnetike në 1855, shumë prej tyre tashmë ishin studiuar mirë: në veçanti, u vendosën ligjet e ndërveprimit të ngarkesave elektrike stacionare (ligji i Kulombit) dhe rrymave (ligji i Amperi); është vërtetuar se bashkëveprimet magnetike janë bashkëveprime të ngarkesave elektrike lëvizëse. Shumica e shkencëtarëve të asaj kohe besonin se ndërveprimi transmetohet në çast, drejtpërdrejt përmes zbrazëtirës (teoria me rreze të gjatë).
Një kthesë vendimtare drejt teorisë së veprimit me rreze të shkurtër u bë nga M. Faraday në vitet 1930. Shekulli i 19 Sipas Faraday, ngarkesë elektrike krijon një fushë elektrike në hapësirën përreth. Fusha e një ngarkese vepron mbi një tjetër dhe anasjelltas. Ndërveprimi i rrymave kryhet me anë të një fushe magnetike. Faraday përshkroi shpërndarjen e fushave elektrike dhe magnetike në hapësirë me ndihmën e linjave të forcës, të cilat, sipas mendimit të tij, ngjajnë me linjat e zakonshme elastike në një mjedis hipotetik - eterin botëror.
Maxwell pranoi plotësisht idetë e Faradeit për ekzistencën e një fushe elektromagnetike, domethënë për realitetin e proceseve në hapësirë afër ngarkesave dhe rrymave. Ai besonte se trupi nuk mund të funksionojë aty ku nuk ekziston.
Gjëja e parë që bëri Maxwell ishte t'i jepte idetë e Faradeit një formë strikte formë matematikore aq e nevojshme në fizikë. Doli se me prezantimin e konceptit të një fushe, ligjet e Kulombit dhe Amperit filluan të shpreheshin më plotësisht, thellë dhe me hijeshi. Në fenomenin e induksionit elektromagnetik, Maxwell pa një veti të re të fushave: një fushë magnetike alternative gjeneron në hapësirën boshe një fushë elektrike me vija të mbyllura të forcës (e ashtuquajtura fushë elektrike e vorbullës).
Hapi tjetër, dhe i fundit, në zbulimin e vetive themelore të fushës elektromagnetike u ndërmor nga Maxwell pa asnjë mbështetje në eksperiment. Ai bëri një supozim brilant që një fushë elektrike alternative gjeneron një fushë magnetike, si një rrymë elektrike e zakonshme (hipoteza e rrymës së zhvendosjes). Deri në vitin 1869, të gjitha ligjet bazë që rregullonin sjelljen e fushës elektromagnetike ishin krijuar dhe formuluar si një sistem prej katër ekuacionesh, të quajtura ekuacionet e Maksuellit.
Nga ekuacionet e Maxwell-it rrjedh një përfundim themelor: fundshmëria e shpejtësisë së përhapjes së ndërveprimeve elektromagnetike. Kjo është gjëja kryesore që e dallon teorinë e veprimit me rreze të shkurtër nga teoria e veprimit me rreze të gjatë. Shpejtësia doli të jetë e barabartë me shpejtësinë e dritës në vakum: 300,000 km/s. Nga kjo Maxwell arriti në përfundimin se drita është një formë e valëve elektromagnetike.
Punon në teorinë molekularo-kinetike të gazeve
Roli i Maxwell në zhvillimin dhe zhvillimin e teorisë molekulare-kinetike (emri modern është mekanika statistikore) është jashtëzakonisht i madh. Maxwell ishte i pari që bëri një deklaratë për natyrën statistikore të ligjeve të natyrës. Në 1866 ai zbuloi ligjin e parë statistikor - ligjin e shpërndarjes së molekulave sipas shpejtësive (shpërndarja Maxwell). Përveç kësaj, ai llogariti vlerat e viskozitetit të gazeve në varësi të shpejtësive dhe rrugës mesatare të lirë të molekulave, dhe nxori një numër marrëdhëniesh termodinamike.
Maxwell ishte një popullarizues i shkëlqyer i shkencës. Ai shkroi një sërë artikujsh për Encyclopædia Britannica dhe libra të njohur: "Theory of Heat" (1870), "Matter and Motion" (1873), "Electricity in Elementary Presentation" (1881), të cilët u përkthyen në Rusisht; dha leksione dhe raporte për tema fizike për një audiencë të gjerë. Maxwell gjithashtu tregoi interes të madh për historinë e shkencës. Në vitin 1879 ai botoi veprat e G. Cavendish për energjinë elektrike, duke u dhënë atyre komente të gjera.
Vlerësimi i punës së Maxwell
Punimet e shkencëtarit nuk u vlerësuan nga bashkëkohësit e tij. Idetë për ekzistencën e një fushe elektromagnetike dukeshin arbitrare dhe joproduktive. Vetëm pasi G. Hertz në 1886-89 provoi eksperimentalisht ekzistencën e valëve elektromagnetike të parashikuara nga Maxwell, teoria e tij mori njohje universale. Ndodhi dhjetë vjet pas vdekjes së Maxwell.
Pas konfirmimit eksperimental të realitetit të fushës elektromagnetike, u bë një zbulim themelor shkencor: ka lloje te ndryshme materia, dhe secila prej tyre ka ligjet e veta, jo të reduktueshme me ligjet e mekanikës Njutoniane. Megjithatë, vetë Maxwell nuk ishte i qartë i vetëdijshëm për këtë dhe në fillim u përpoq të ndërtonte modele mekanike të fenomeneve elektromagnetike.
Fizikani amerikan R. Feynman foli shkëlqyeshëm për rolin e Maxwell në zhvillimin e shkencës: "Në historinë e njerëzimit (nëse e shikoni atë, le të themi, në dhjetë mijë vjet), ngjarja më domethënëse e shekullit të 19-të do të padyshim. të jetë zbulimi nga Maxwell i ligjeve të elektrodinamikës.Në sfondin e kësaj të rëndësishme zbulimi shkencor Luftë civile në Amerikë në të njëjtën dekadë do të duket si një incident provincial.
Maxwell është varrosur jo në varrin e njerëzve të mëdhenj të Anglisë - Westminster Abbey - por në një varr modest pranë kishës së tij të preferuar në një fshat skocez, jo shumë larg pronës së familjes.
MAXWELL, James Clerk
Fizikani anglez James Clerk Maxwell lindi në Edinburg nga një fisnik skocez nga familja fisnike e nëpunësve. Ai studioi fillimisht në Edinburg (1847-1850), pastaj në universitetet e Kembrixhit (1850-1854). Në 1855, Maxwell u bë anëtar i bordit të Trinity College, në 1856-1860. ishte profesor në Kolegjin Marishall, Universiteti Aberdeen, nga viti 1860 ai drejtoi Departamentin e Fizikës dhe Astronomisë në King's College, Universiteti i Londrës. Në 1865, në lidhje me një sëmundje të rëndë, Maxwell dha dorëheqjen nga karrigia dhe u vendos në pasurinë e tij familjare të Glenlar pranë Edinburgut. Atje ai vazhdoi të studionte shkencën, shkroi disa ese mbi fizikën dhe matematikën. Në 1871 ai mori katedrën e fizikës eksperimentale në Universitetin e Kembrixhit. Maxwell organizoi një laborator kërkimor, i cili u hap më 16 qershor 1874 dhe u emërua Cavendish - për nder të Henry Cavendish.
Maksuell përfundoi punën e tij të parë shkencore kur ishte ende në shkollë, duke shpikur një mënyrë të thjeshtë për të vizatuar forma ovale. Kjo punë u raportua në një takim të Shoqërisë Mbretërore dhe madje u botua në Procedurat e saj. Si anëtar i Këshillit të Kolegjit Trinity, ai eksperimentoi në teorinë e ngjyrave, duke vepruar si pasues i teorisë së Jung-ut dhe teorisë së Helmholtz-it për tre ngjyrat kryesore. Në eksperimentet për përzierjen e ngjyrave, Maxwell përdori një majë të veçantë, disku i të cilit ishte i ndarë në sektorë, të ngjyrosur në ngjyra të ndryshme(disku Maxwell). Kur maja rrotulluese rrotullohej shpejt, ngjyrat u bashkuan: nëse disku ishte lyer në mënyrën se si janë vendosur ngjyrat e spektrit, dukej i bardhë; nëse gjysma e saj ishte e lyer me të kuqe dhe gjysma tjetër e verdhë, dukej portokalli; përzierja e blusë me të verdhën të jepte përshtypjen e jeshiles. Në 1860, Maxwell u nderua me Medaljen Rumfoord për punën e tij në perceptimin e ngjyrave dhe optikën.
Në 1857, Universiteti i Kembrixhit shpalli një konkurs për puna më e mirë mbi qëndrueshmërinë e unazave të Saturnit. Këto formacione u zbuluan nga Galileo në fillim të shekullit të 17-të. dhe përfaqësonte një mister të mahnitshëm të natyrës: planeti dukej se ishte i rrethuar nga tre unaza koncentrike të vazhdueshme, të përbërë nga një substancë e një natyre të panjohur. Laplace vërtetoi se ato nuk mund të jenë të forta. Pas shpenzimeve analiza matematikore, Maxwell ishte i bindur se ata nuk mund të ishin as të lëngshëm dhe arriti në përfundimin se një strukturë e tillë mund të ishte e qëndrueshme vetëm nëse do të përbëhej nga një tufë meteorësh të palidhur. Stabiliteti i unazave sigurohet nga tërheqja e tyre ndaj Saturnit dhe lëvizja e ndërsjellë e planetit dhe meteoritëve. Për këtë punë, Maxwell mori çmimin J. Adams.
Një nga veprat e para të Maxwell ishte teoria e tij kinetike e gazeve. Në 1859, shkencëtari bëri një raport në një takim të Shoqatës Britanike, në të cilin ai dha shpërndarjen e molekulave sipas shpejtësive (shpërndarja Maxwellian). Maxwell zhvilloi idetë e paraardhësit të tij në zhvillimin e teorisë kinetike të gazeve, Rudolf Clausius, i cili prezantoi konceptin e "shtegut mesatar të lirë". Maxwell vazhdoi nga ideja e një gazi si një grup topash krejtësisht elastikë që lëvizin rastësisht në një hapësirë të mbyllur. Topat (molekulat) mund të ndahen në grupe sipas shpejtësive të tyre, ndërsa në gjendje të palëvizshme numri i molekulave në secilin grup mbetet konstant, megjithëse ato mund të largohen nga grupet dhe të hyjnë në to. Nga një konsideratë e tillë doli se “grimcat shpërndahen sipas shpejtësive sipas të njëjtit ligj siç shpërndahen gabimet e vëzhgimit në metodën e teorisë së katrorëve më të vegjël, d.m.th. sipas statistikave Gaussian. Si pjesë e teorisë së tij, Maxwell shpjegoi ligjin e Avogadro-s, difuzionin, përcjelljen e nxehtësisë, fërkimin e brendshëm (teoria e transferimit). Në 1867 ai tregoi natyrën statistikore të ligjit të dytë të termodinamikës.
Në vitin 1831, viti kur lindi Maxwell, Michael Faraday kreu eksperimentet klasike që e çuan atë në zbulimin e induksionit elektromagnetik. Maxwell filloi të studionte elektricitetin dhe magnetizmin rreth 20 vjet më vonë, kur kishte dy pikëpamje mbi natyrën e efekteve elektrike dhe magnetike. Shkencëtarët si A. M. Ampere dhe F. Neumann iu përmbajtën konceptit të veprimit me rreze të gjatë, duke marrë parasysh forcat elektromagnetike si një analog i tërheqjes gravitacionale midis dy masave. Faraday ishte një adhurues i idesë së linjave të forcës që lidhin ngarkesat elektrike pozitive dhe negative ose veriun dhe polet e jugut magnet. Linjat e forcës mbushin të gjithë hapësirën përreth (fushën, në terminologjinë e Faradeit) dhe përcaktojnë ndërveprimet elektrike dhe magnetike. Pas Faradeit, Maxwell zhvilloi një model hidrodinamik të linjave të forcës dhe shprehu marrëdhëniet e njohura të elektrodinamikës në një gjuhë matematikore që korrespondon me modelet mekanike të Faradeit. Rezultatet kryesore të këtij studimi janë pasqyruar në veprën "Linjat e forcës së Faradeit" (1857). Në 1860-1865 Maksuelli krijoi teorinë e fushës elektromagnetike, të cilën e formuloi si një sistem ekuacionesh (ekuacionet e Maxwell-it) duke përshkruar ligjet bazë të fenomeneve elektromagnetike: ekuacioni i parë shprehte induksionin elektromagnetik të Faradeit; 2 - induksioni magnetoelektrik, i zbuluar nga Maxwell dhe i bazuar në konceptet e rrymave të zhvendosjes; 3 - ligji i ruajtjes së sasisë së energjisë elektrike; 4 - natyra e vorbullës së fushës magnetike.
Duke vazhduar zhvillimin e këtyre ideve, Maxwell arriti në përfundimin se çdo ndryshim në fushat elektrike dhe magnetike duhet të shkaktojë ndryshime në vijat e forcës që depërtojnë në hapësirën përreth, d.m.th. duhet të ketë impulse (ose valë) që përhapen në medium. Shpejtësia e përhapjes së këtyre valëve (shqetësimi elektromagnetik) varet nga përshkueshmëria dielektrike dhe magnetike e mediumit dhe është e barabartë me raportin e njësisë elektromagnetike me njësinë elektrostatike. Sipas Maxwell dhe studiues të tjerë, ky raport është 3·10 10 cm/s, që është afër shpejtësisë së dritës të matur shtatë vjet më parë nga fizikani francez A. Fizeau. Në tetor 1861, Maxwell informoi Faradein për zbulimin e tij se drita është një shqetësim elektromagnetik që përhapet në një mjedis jopërçues, d.m.th. lloj valësh elektromagnetike. Kjo fazë përfundimtare e kërkimit është përshkruar në veprën e Maksuellit "Teoria dinamike e fushës elektromagnetike" (1864), dhe puna e tij mbi elektrodinamikën është përmbledhur nga i famshmi "Traktat mbi energjinë elektrike dhe magnetizmin" (1873).